KR101600906B1 - Plant phenotype analysis apparatus - Google Patents

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김형석
장성율
김재헌
이택진
김익재
김준식
김동환
오상록
노주원
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Abstract

The present invention relates to a plant phenotype analyzing apparatus. More specifically, the present invention relates to a plant phenotype analyzing apparatus enabling effective acquisition of analytic data on various plants while minimizing the movement of the target plants. To this end, the plant phenotype analyzing apparatus comprises: a data acquisition part acquiring analytic data on the target plant; and an acquisition part driving device where the data acquisition part is mounted to.

Description

식물 표현체 분석장치{PLANT PHENOTYPE ANALYSIS APPARATUS}{PLANT PHENOTYPE ANALYSIS APPARATUS}

본 발명은 식물 표현체 분석장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 분석대상 식물의 움직임을 최소화 하면서 다양한 식물분석 데이터를 효과적으로 획득할 수 있고, 분석대상 식물의 종류, 생육 정도 등에 제한 없이 호환성 있게 사용할 수 있는 식물 표현체 분석장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a plant expression analyzing apparatus, and more particularly, to a plant expression analyzing apparatus capable of efficiently obtaining various plant analysis data while minimizing movement of a plant to be analyzed, The present invention relates to an apparatus for analyzing plant expression bodies.

일반적으로 식물 육종은 현재 재배되고 있거나 과거에 재배되었던 품종보다 품질이 더 좋거나 독특한 품종을 육성하는 일련의 종합기술이다.In general, plant breeding is a set of comprehensive technologies that produce better or more distinctive varieties than those cultivated or cultivated in the past.

그리고 식물 육종은 다수의 식물을 재배하면서 다양한 식물 유전자원 집단 내에서 각각의 개체들의 특성을 분석하고, 식물 품종 육성을 위한 집단 내에서 우량한 개체를 선발하며, 식물 유전자 변형 또는 인위적 돌연변이 집단 내에서 특정 관심 변이체를 분석하고 선발하는 일련의 과정을 수행하게 된다.Plant breeding is a process that involves cultivating a large number of plants and analyzing the characteristics of each individual within a variety of plant genetic resources, selecting superior individuals within a population for plant breeding, and identifying specific genes within a plant genetic modification or anthropogenic mutant population And a series of processes of analyzing and selecting mutants of interest.

식물 표현체의 분석은 사람이 직접 식물의 키, 잎의 수량, 색상 및 모양 등을 직접적으로 측정하거나 식물의 일부를 채취하여 화학적으로 분석하는 등의 방법을 사용하였다. 하지만, 사람의 눈에 의존한 분석의 경우 많은 공수와 작업시간이 요구되고 사람마다 다르게 분석할 수 있으므로 신뢰성과 정확성이 저하되는 단점이 있다. The analysis of plant expression bodies was directly performed by a person directly measuring the height, the number of leaves, the color and shape of a plant, or chemically analyzing a part of a plant. However, analysis based on the human eye requires a lot of air and work time, and it can be analyzed differently for each person, so that reliability and accuracy are degraded.

이러한 종래 식물 분석의 문제점을 개선하기 위한 다양한 연구활동이 진행되어 이하의 선행기술문헌에 개시된 바와 같은 식물 표현체 분석장치에 관한 기술이 개발되어 있다.Various research activities have been carried out to improve the problems of the conventional plant analysis, and techniques for analyzing plant expression bodies as disclosed in the following prior art documents have been developed.

특허문헌 1에는 식물 화분을 회전시킴으로써 3차원 영상을 획득하여 분석하는 기술이 제안되어 있다. 그리고, 특허문헌 2에는 컨베이어로 식물 화분을 촬영 스테이지 내부에 식물을 이동시켜 분석하는 기술이 제안되어 있다.Patent Document 1 proposes a technique of acquiring and analyzing a three-dimensional image by rotating a plant pot. In Patent Document 2, there is proposed a technique of moving a plant inside a photographed stage by using a conveyor to analyze plant pots.

전술한 바와 같은 종래 식물 표현체 분석장치는 식물의 식재된 화분을 회전 또는 이동시키면서 영상을 획득하고 이를 식물 상태 분석에 활용할 수 있어서 신뢰성 및 편의성을 어느 정도 향상시킬 수는 있었지만, 여전히 이하와 같은 문제점이 발생되는 한계점이 있다.Conventional plant expression analyzing apparatuses as described above can acquire images while rotating planted flower pots and utilize them for plant state analysis, thereby improving reliability and convenience to some extent. However, the following problems There is a limit to be generated.

먼저, 종래 식물 표현체 분석장치는 3차원 영상 이미지를 획득하기 위해서는 식물이 식재된 화분을 회전시키거나 상하로 이동시켜야 하므로 작업성이 저하되고 영상 이미지의 획득시간이 지나치게 길어져 공수가 증가되고 효율성이 매우 낮은 단점이 있다. 그리고 분석대상 식물이 반복적으로 회전 및 상하 이동되는 과정에서 스트레스로 인해 생육이 저하되고, 스트레스에 따른 이상반응이 유발되어 스트레스 반응을 정상적인 생육 표현형수치로 오해함으로써 식물분석의 정확도가 저하되는 단점이 있다. 또한, 식물이 반복적으로 회전 및 상하 이동되는 과정에서 요동이나 충격에 의해 식물의 잎, 줄기 및 뿌리가 손상되는 문제점이 있다.First, in order to acquire a three-dimensional image, the conventional plant expression analyzing apparatus has to rotate the plant pots planted or move the plant pots up and down. Therefore, the workability is lowered, the acquisition time of the image images is excessively long, There is a very low disadvantage. In addition, there is a disadvantage in that the accuracy of the plant analysis is lowered because the plant undergoes repeated rotations and up and down movements of the plant to be analyzed, the growth is reduced due to the stress, and an adverse reaction is caused by the stress and misinterprets the stress response as a normal growth phenotype . In addition, there is a problem that leaf, stem and root of a plant are damaged due to rocking or impact when the plant is repeatedly rotated and moved up and down.

아울러, 종래 식물 표현체 분석장치는 분석대상 식물의 형상이나 크기의 대소, 생육 정도에 따라 카메라 등과 같은 설비의 설치위치를 변경하거나 설비를 교체하여야 하므로 편의성이 저하되고, 유지관리비용이 상승되는 단점이 있다.
In addition, the conventional plant expression analyzing apparatus has a disadvantage that the convenience of the plant expression analyzing apparatus is lowered and the maintenance cost is increased because the installation location of the facility such as a camera or the facility should be changed depending on the size, .

WOWO 2010-0317802010-031780 A1A1 USUS 2011-01351612011-0135161 A1A1

본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 분석대상 식물의 움직임을 최소화 하면서 다양한 식물분석 데이터를 효과적으로 획득할 수 있도록 함으로써 식물분석의 정확성 및 효율성이 향상되도록 한 한 식물 표현체 분석장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention has been proposed in view of the above description, and provides a plant expression analyzer capable of efficiently obtaining various plant analysis data while minimizing movement of the plant to be analyzed, thereby improving the accuracy and efficiency of plant analysis It has its purpose.

본 발명의 다른 목적은, 분석대상 식물의 종류, 생육 정도 등에 제한 없이 호환성 있게 사용할 수 있고 편이성 및 효율성이 향상되도록 한 식물 표현체 분석장치를 제공하는 것이다.
It is another object of the present invention to provide a plant expression analyzing apparatus which can be used in a compatible manner without any limitation on the kind and degree of growth of a plant to be analyzed, and the ease and efficiency can be improved.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 식물 표현체 분석장치는 식물 표현체 분석장치에 있어서, 분석대상 식물의 분석데이터를 획득하는 데이터획득부; 및 상기 데이터획득부가 장착되는 획득부구동장치를 포함하고, 상기 획득부구동장치는, 피설치부에 장착되는 고정프레임; 상기 고정프레임에 설치되고 회전력을 인가하는 횡프레임회전수단; 상기 횡프레임회전수단에 접속되어 회전되는 횡프레임; 상기 횡프레임에 설치되고 상기 데이터획득부를 횡방향으로 이동시키도록 작동되는 횡구동부; 및 상기 횡구동부에 접속되고 상기 데이터획득부가 장착되는 장착부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a plant expression analyzing apparatus according to the present invention comprises: a data obtaining unit for obtaining analysis data of a plant to be analyzed; And an acquiring unit driving device to which the data acquiring unit is mounted, wherein the acquiring unit driving device includes: a stationary frame mounted on a mounting portion; A transverse frame rotating means installed in the fixed frame and applying a rotational force; A transverse frame connected to the transverse frame rotating means and rotated; A transverse driving part installed in the transverse frame and operated to move the data obtaining part in a lateral direction; And a mounting portion connected to the transverse running portion and to which the data acquiring portion is mounted.

상기 장착부는, 상기 횡구동부에 접속되는 고정브라켓; 및 상기 고정브라켓에 설치되고, 상기 데이터획득부를 종방향으로 이동시키도록 작동되는 종구동부를 포함하여 구성될 수 있다.The mounting portion includes: a fixing bracket connected to the transverse running portion; And a lifting unit installed on the fixing bracket and operated to move the data acquiring unit in the longitudinal direction.

그리고, 상기 종구동부에 설치되는 획득부장착브라켓; 및 상기 데이터획득부를 각운동시키도록 상기 획득부장착브라켓에 설치되는 회전구동부를 포함하여 구성될 수 있다.And an acquiring portion mounting bracket installed on the end driving portion; And a rotation driving unit installed on the acquiring unit mounting bracket to exercise the data acquiring unit.

상기 종구동부는, 상기 고정브라켓에 결합되는 종가이드부재; 상기 종가이드부재에 접속되어 종방향을 따라 병진운동 하는 종슬라이더; 및 상기 종슬라이더에 구동력을 인가하는 종슬라이더구동부를 포함하여 구성되고, 상기 종슬라이더에 상기 획득부장착브라켓이 결합될 수 있다.The extreme end driving unit includes a longitudinal guide member coupled to the fixing bracket; A longitudinal slider connected to the longitudinal guide member and translationally moving along the longitudinal direction; And a longitudinal slider driving unit for applying a driving force to the longitudinal slider, and the acquiring unit mounting bracket may be coupled to the longitudinal slider.

한편, 상기 회전구동부는 상기 획득부장착브라켓에 설치되고 회전축에 상기 데이터획득부가 접속된 획득부회전모터로 구성되고, 상기 데이터획득부는 영상을 촬상할 수 있는 카메라로 구성될 수 있다.Meanwhile, the rotation driving unit may include an acquisition unit rotation motor installed in the acquisition unit mounting bracket and connected to the data acquisition unit on a rotation axis, and the data acquisition unit may include a camera capable of imaging an image.

상기 횡구동부는, 상기 횡프레임에 길이방향으로 배치되는 횡가이드부재; 상기 횡가이드부재에 접속되어 횡방향을 따라 병진운동 하는 횡슬라이더; 및 상기 횡슬라이더에 구동력을 인가하는 횡슬라이더구동부를 포함하고, 상기 횡슬라이더에 상기 고정브라켓이 결합되어 구성될 수 있다.The transversely moving section includes: a transverse guide member disposed in the longitudinal direction in the transverse frame; A transverse slider connected to the transverse guide member and translationally moving along the transverse direction; And a lateral slider driving unit for applying a driving force to the lateral slider, and the fixing bracket may be coupled to the lateral slider.

바람직하게, 상기 횡구동부는, 상기 횡프레임의 일측에 결합, 배치되는 제1 횡구동부와, 상기 횡프레임의 타측에 결합, 배치되는 제2 횡구동부로 구성되고, 상기 종구동부는 상기 제1 횡구동부에 결합되는 제1 종구동부와, 상기 제2 횡구동부에 결합되는 제2 종구동부로 구성될 수 있다.
Preferably, the transverse running portion is composed of a first transverse running portion coupled to one side of the transverse frame and a second transverse running portion coupled to the other side of the transverse frame, A first transducer connected to the first transducer and a second transducer coupled to the second transducer.

본 발명에 따른 식물 표현체 분석장치에 의하면, 종래와 같이 식물이 식재된 화분을 회전시키거나 상하로 이동시키지 않고 복수의 카메라로 구성된 데이터획득부가 획득부구동장치에 의해 자유롭게 움직이면서 각종 분석용 데이터를 효과적으로 획득할 수 있어서 식물분석의 정확성 및 효율성이 향상되는 효과가 있다.According to the apparatus for analyzing plant expression bodies of the present invention, as the data acquisition unit composed of a plurality of cameras is freely moved by the acquisition unit driving apparatus without rotating or vertically moving the planting pots, So that the accuracy and efficiency of the plant analysis can be improved.

이에 따라 식물분석용 데이터의 획득작업을 편리하게 수행할 수 있고, 분석용 데이터의 획득시 공수와 시간이 단축되어 효율성이 향상되는 장점이 있다. 특히, 분석대상 식물이 식재된 식물생육용기를 회전 및 상하로 이동시키지 않아도 되므로 스트레스로 인한 생육 저하현상을 방지할 수 있고, 스트레스에 따른 이상반응이 유발되어 스트레스 반응을 정상적인 생육 표현형수치로 오해함으로써 식물분석의 정확도가 저하되는 문제점을 해소할 수 있다. 또한 종래와 같이 분석용 데이터 확보를 위해 식물을 반복적으로 회전 및 상하로 이동시키지 않아도 되므로 요동이나 충격에 의해 식물의 손상을 방지할 수 있다.Accordingly, it is possible to conveniently perform an operation of acquiring plant analysis data, and it is advantageous in that efficiency and efficiency are improved by shortening the number of times and time required for obtaining analysis data. In particular, it is not necessary to rotate the plant growth vessel planted with the analyzed plants and to move the plant growth vessel up and down. Therefore, it is possible to prevent degradation of growth due to stress, to induce an adverse reaction according to stress and to misunderstand the stress response as a normal growth phenotype It is possible to solve the problem that the accuracy of plant analysis is deteriorated. In addition, since plants need not be repeatedly rotated and moved up and down for securing data for analysis as in the prior art, damage to plants can be prevented by rocking or impacting.

그 외에도 본 발명에 따른 식물 표현체 분석장치에 의하면 획득부구동장치에 의해 데이터획득부를 자유롭게 움직일 수 있으므로 분석대상 식물의 형상이나 크기의 대소, 생육 정도가 변경되더라도 데이터획득부의 위치를 간편하게 이동시켜 호환성 있게 사용할 수 있으므로 분석의 편의성 및 효율성의 향상은 물론이고, 분석비용 및 유지관리비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
In addition, according to the plant expression analyzer of the present invention, since the data acquisition unit can be freely moved by the acquisition unit driving device, even if the shape, size, and degree of growth of the plant to be analyzed are changed, the position of the data acquisition unit can be easily moved, It is possible to reduce the analysis cost and the maintenance cost as well as the convenience and efficiency of the analysis.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 표현체 분석장치의 설치된 상태를 나타낸 설치상태도,
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 표현체 분석장치를 나타낸 사시도,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 표현체 분석장치의 주요 구성요소를 분리한 분리사시도,
도4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 표현체 분석장치의 횡구동부를 설명하기 위한 사시도,
도4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 표현체 분석장치의 장착부를 설명하기 위한 사시도,
도4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 표현체 분석장치의 회전구동부를 설명하기 위한 사시도,
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 표현체 분석장치의 작용을 설명하기 위한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an installation view showing an installed state of a plant expression analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a perspective view of a plant expression analyzer according to an embodiment of the present invention,
FIG. 3 is an exploded perspective view of a plant expression analyzer according to an embodiment of the present invention,
FIG. 4A is a perspective view illustrating a transversely moving part of a plant expression analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG.
FIG. 4B is a perspective view illustrating a mounting portion of the plant expression analyzer according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 4C is a perspective view illustrating a rotation driving unit of the plant expression analyzer according to an embodiment of the present invention; FIG.
5 is a view for explaining the operation of the plant expression analyzer according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 표현체 분석장치의 설치된 상태를 나타낸 설치상태도, 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 표현체 분석장치를 나타낸 사시도, 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 표현체 분석장치의 주요 구성요소를 분리한 분리사시도이다.FIG. 1 is a perspective view showing an installation state of a plant expression analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view illustrating a plant expression analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. FIG. 2 is a perspective view of a plant expression analyzer according to an embodiment of the present invention; FIG.

도1 내지 도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 표현체 분석장치는 분석대상 식물의 움직임을 최소화 하면서 다양한 식물분석 데이터를 효과적으로 획득할 수 있도록 하기 위한 것으로 분석대상 식물의 열분포 데이터, 2차원 및 3차원 모델링 등의 분석데이터를 획득하는 데이터획득부(2b)와 이 데이터획득부가 장착되는 획득부구동장치(2a)를 포함하여 구성된다.1 to 3, the apparatus for analyzing plant expression bodies according to an embodiment of the present invention is capable of effectively obtaining various plant analysis data while minimizing movement of plants to be analyzed, A data acquisition unit 2b for acquiring analysis data such as two-dimensional and three-dimensional modeling, and an acquisition unit drive unit 2a equipped with the data acquisition unit.

획득부구동장치(2a)는 도1에 도시된 바와 같이 식물분석룸(2c)의 분석대상 식물이 이송되는 이송컨베이어(c)의 상부에 설치되는 것으로 고정프레임(21), 횡프레임회전수단(22), 횡프레임(23), 횡구동부(24), 및 장착부(25)로 구성되어 있다.As shown in Fig. 1, the acquiring part driving device 2a is installed on an upper part of a conveying conveyor c on which a plant to be analyzed in the plant analysis room 2c is conveyed, and includes a fixed frame 21, 22, a transverse frame 23, a transverse running section 24, and a mounting section 25.

고정프레임(21)은 식물분석룸(2c)의 상부에 가로질러 설치되는 지지바(2d)와 같은 피설치부에 매달리는 형태로 장착되는 구성요소로서, 강판에 의해 대략 사각틀 형상으로 형성되어 있다. The fixed frame 21 is a component to be mounted on a mounting portion such as a supporting bar 2d which is installed across the upper part of the plant analysis room 2c and is formed in a substantially rectangular frame shape by a steel plate.

횡프레임회전수단(22)은 횡프레임(23)에 회전력을 인가하기 위해 고정프레임(21)에 설치되는 구성요소로서, 스텝모터와 같이 입력되는 신호에 따라 일정 각도로 회전되는 회전모터(221)와, 이 회전모터(221)의 회전축에 접속되고 횡프레임(23)에 형성된 접속부에 설치되는 커플링부재(222)가 구비되어 있다.The transverse frame rotating means 22 is a component installed in the stationary frame 21 for applying a rotational force to the transverse frame 23. The transverse frame rotating means 22 includes a rotary motor 221 rotated at a predetermined angle in accordance with a signal inputted thereto, And a coupling member 222 connected to the rotary shaft of the rotary motor 221 and provided at a connection portion formed in the transverse frame 23.

횡프레임(23)은 횡프레임회전수단(22)에 접속되어 회전되는 구성요소로서, 판상으로 형성된 횡바(231)와 이 횡바(231)의 좌우측에 설치되는 2개의 횡사이드바(232)로 구성되어 있고, 횡바(231)의 중심에는 커플링부재(222)가 접속되는 접속부(233)가 형성되어 있다. The transverse frame 23 is constituted by a transverse bar 231 formed in a plate shape and two transverse side bars 232 provided on the right and left sides of the transverse bar 231 And a connecting portion 233 to which the coupling member 222 is connected is formed at the center of the transverse bar 231.

도4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 표현체 분석장치의 횡구동부를 설명하기 위한 사시도이다.4A is a perspective view illustrating a transversely moving part of a plant expression analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도3 및 도4a를 참조하면, 횡구동부(24)는 데이터획득부(2b)를 포함하는 장착부(25)를 횡방향으로 이동시키도록 횡프레임(23)에 설치되는 구성요소로서, 횡프레임(23)의 일측에 결합, 배치되는 제1 횡구동부(24a)와, 횡프레임(23)의 타측에 결합, 배치되는 제2 횡구동부(24b)로 구성되어 데이터획득부(2b)를 내외측 방향으로 이동시키는 기능을 수행한다.3 and 4A, the transverse running portion 24 is a component installed in the transverse frame 23 to move the mounting portion 25 including the data acquiring portion 2b in the lateral direction, And a second transverse running portion 24b which is coupled to and disposed on the other side of the transverse frame 23 so that the data obtaining portion 2b can be moved inward and outward As shown in FIG.

그리고, 제1 및 제2 횡구동부(24a,24b)는 장착부(25)를 수평방향을 따라 병진운동 시킬 수 있는 장치라면 특별한 제한은 없으나, 본 실시예에서는 횡가이드부재(241), 횡슬라이더(242) 및 횡슬라이더구동부(243)로 구성되어 있다.The first and second transversely moving parts 24a and 24b are not particularly limited as long as they can translate the mounting part 25 along the horizontal direction. However, in the present embodiment, the transverse guide member 241, 242 and a lateral slider driving section 243.

횡가이드부재(241)는 횡프레임(23)의 길이방향으로 배치되는 봉상의 부재로서, 대략 사각봉 형상을 갖는 몸체의 일측에 후술되는 횡슬라이더(242)가 이동, 가능하게 장착된다.The transverse guide member 241 is a bar-like member arranged in the longitudinal direction of the transverse frame 23, and a transverse slider 242, which will be described later, is movably mounted on one side of a body having a substantially rectangular bar shape.

횡슬라이더(242)는 횡가이드부재(241)에 접속되어 횡프레임(23)의 길이방향을 따라 전후진 되는 부재이고, 이 횡슬라이더(242)에는 후술되는 장착부(25)의 종구동부(25a,25b)의 설치를 위한 고정브라켓(25c)이 결합되어 있다.The transverse slider 242 is a member which is connected to the transverse guide member 241 so as to move back and forth along the longitudinal direction of the transverse frame 23. The transverse slider 242 is provided with a transversely extending portion 25a, 25b are fixed to the fixing bracket 25c.

횡슬라이더구동부(243)는 횡슬라이더(242)의 이동을 위한 구동력을 인가하는 구성요소로서, 횡가이드부재(241)에 장착되고 구동력을 생성하는 서보 모터(243a)와, 이 서보 모터에 접속되어 회전되면서 횡슬라이더(242)를 전후로 이동시키는 볼스크류(미도시)로 내장되어 있다.The lateral slider driving section 243 is a component for applying a driving force for moving the lateral slider 242. The lateral slider driving section 243 includes a servo motor 243a mounted on the lateral guide member 241 and generating a driving force, (Not shown) that moves the lateral slider 242 back and forth while being rotated.

상기한 제1 및 제2 횡구동부(24a,24b)는 시중에서 구입, 가능한 단일축 구동장치로서 통상 리니어 가이드(linear guide) 등으로 호칭되는 것으로 서보 모터가 정역 작동되면 볼스크류(미도시)가 회전되고 너트부(미도시)를 통하여 연결된 횡슬라이더(242)가 횡가이드부재(241)를 따라 전후진 되며, 이때 내장된 엘엠 가이드(LM guide;미도시)가 횡슬라이더의 이동을 직선적으로 안내하게 된다.The first and second transversely moving parts 24a and 24b are commercially available single shaft actuators and are generally referred to as linear guides and the like. When the servomotor is normally operated, a ball screw (not shown) The transverse slider 242 connected to the rotating body through the nut portion (not shown) is rotated back and forth along the transverse guide member 241. At this time, the built-in LM guide (not shown) linearly guides the movement of the transverse slider .

도4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 표현체 분석장치의 장착부를 설명하기 위한 사시도이다.4B is a perspective view illustrating a mounting portion of a plant expression analyzer according to an embodiment of the present invention.

도3 및 도4b를 참조하면, 장착부(25)는 데이터획득부(2b)가 장착되도록 횡구동부에 접속되는 구성요소로서, 횡구동부에 접속되는 고정브라켓(25c)과, 이 고정브라켓(25c)에 설치되고 데이터획득부를 종방향으로 이동시키도록 작동되는 종구동부(25a,25b)로 구성되어 있다.3 and 4B, the mounting portion 25 is a component connected to the transverse driving portion so that the data acquiring portion 2b is mounted. The mounting portion 25 includes a fixed bracket 25c connected to the transverse driving portion, (25a, 25b) which are installed in the main body and are operated to move the data acquisition unit in the longitudinal direction.

고정브라켓(25c)은 횡슬라이더(242)에 결합되도록 상부에 배치된 슬라이더결합판(25c1), 이 슬라이더결합판에 일단이 결합되어 하방으로 길게 형성된 고정판(25c2), 이 고정판의 양쪽에 형성된 한 쌍의 측고정판(25c3)으로 구성되어 있다.The fixing bracket 25c includes a slider coupling plate 25c1 disposed at the upper portion to be coupled to the transverse slider 242, a fixed plate 25c2 having one end connected to the slider coupling plate and elongated downward, And a pair of side fixing plates 25c3.

그리고, 종구동부는 제1 횡구동부(24a)에 결합되는 제1 종구동부(25a)와, 제2 횡구동부(24b)에 결합되는 제2 종구동부(25b)로 구성되어 있다.The extreme end driving portion is composed of a first end driving portion 25a coupled to the first transverse driving portion 24a and a second end driving portion 25b coupled to the second transverse driving portion 24b.

제1 및 제2 종구동부(25a,25)는 후술되는 획득부장착브라켓(26)을 상하방향을 따라 병진 운동시킬 수 있는 장치라면 특별한 제한은 없으나, 본 실시예에서는 종가이드부재(251), 종슬라이더(252) 및 종슬라이더구동부(253)로 구성되어 있다.The first and second end driving parts 25a and 25 are not particularly limited as long as they can translate the acquiring part mounting bracket 26 to be described later along the vertical direction. However, in this embodiment, the longitudinal guide member 251, A longitudinal slider 252 and a longitudinal slider driving section 253.

종가이드부재(251)는 고정브라켓(25c)의 길이방향인 상하방향으로 배치되는 봉상의 부재로서, 대략 사각봉 형상을 갖는 몸체의 일측에 후술되는 종슬라이더(252)가 이동, 가능하게 장착된다.The longitudinal guide member 251 is a rod-shaped member arranged in the longitudinal direction of the fixed bracket 25c, and a longitudinal slider 252, which will be described later, is movably mounted on one side of a body having a substantially rectangular bar shape .

종슬라이더(252)는 종가이드부재(251)에 접속되어 고정브라켓(25c)의 길이방향을 따라 전후진 되는 부재이고, 이 종슬라이더(252)에는 후술되는 데이터획득부(2b)의 장착을 위한 획득부장착브라켓(26)이 설치되어 있다.The longitudinal slider 252 is a member connected to the longitudinal guide member 251 and moving back and forth along the longitudinal direction of the fixed bracket 25c. An acquisition part mounting bracket 26 is provided.

종슬라이더구동부(253)는 종슬라이더(252)의 이동을 위한 구동력을 인가하는 구성요소로서, 종가이드부재(251)에 장착되고 구동력을 생성하는 서보 모터(253a)와, 이 서보 모터(253a)에 접속되어 회전되면서 종슬라이더(252)를 전후로 이동시키는 볼스크류(미도시)가 내장되어 있다.The longitudinal slider driving section 253 is a component for applying a driving force for moving the longitudinal slider 252. The longitudinal slider driving section 253 includes a servo motor 253a mounted on the longitudinal guide member 251 and generating a driving force, And a ball screw (not shown) for moving the longitudinal slider 252 forward and backward while being connected thereto.

상기한 제1 및 제2 종구동부(25a,25b)는 전술한 제1 및 제2 횡구동부(24a,24b)와 마찬가지로 시중에서 구입, 가능한 단일축 구동장치를 이용하여 구성한다.The above-described first and second shafts 25a and 25b are constructed using a single shaft drive device commercially available as in the above-described first and second traversing parts 24a and 24b.

도4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 표현체 분석장치의 회전구동부를 설명하기 위한 사시도이다.4C is a perspective view illustrating a rotation driving unit of a plant expression analyzer according to an embodiment of the present invention.

도3 및 도4c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 표현체 분석장치는 종구동부(25a,25b)에 결합되는 획득부장착브라켓(26)과, 이 획득부장착브라켓(26)에 설치되는 회전구동부(27)가 더 구성되어 있다.3 and 4C, the apparatus for analyzing plant expression bodies according to an embodiment of the present invention includes an acquisition part mounting bracket 26 coupled to the end driving parts 25a and 25b, And a rotation drive unit 27 provided on the rotating shaft.

상기 획득부장착브라켓(26)은 대략 사각판 형상으로 형성되어 종슬라이더(252)에 결합되는 부재로서 중앙에 후술되는 획득부회전모터(271)가 장착되는 장착홀이 형성되어 있다.The acquiring section mounting bracket 26 is formed in a substantially rectangular plate shape and is coupled to the longitudinal slider 252. The mounting bracket 26 is formed with a mounting hole through which the obtaining section rotary motor 271, which will be described later, is mounted.

회전구동부(27)는 데이터획득부(2b)를 각운동시키는 구성요소로서, 획득부장착브라켓(26)에 설치되고 회전축에 데이터획득부(2b)가 접속된 획득부회전모터(271)로 구성되어 있다. 그리고, 획득부회전모터(271)는 입력되는 신호에 따라 일정 각도로 회전되는 스텝모터로 구성될 수 있고, 그 회전축에 데이터획득부(2b)에 접속되는 커플링부재(272)가 구비되어 있다.The rotation drive unit 27 is constituted by an acquisition unit rotation motor 271 provided in the acquisition unit mounting bracket 26 and connected to the data acquisition unit 2b on the rotation axis, . The acquiring unit rotation motor 271 may be constituted by a step motor rotated at a predetermined angle in accordance with an input signal and a coupling member 272 connected to the data acquisition unit 2b is provided on the rotation axis thereof .

한편, 데이터획득부(2b)는 분석대상 식물의 각종 데이터를 획득할 수 있는 다양한 장치, 소자 등으로 구성될 수 있지만, 본 실시예에서는 영상을 촬상할 수 있는 복수의 카메라로 구성되어 있다.On the other hand, the data acquisition unit 2b may be composed of various devices, devices, and the like capable of acquiring various data of the plant to be analyzed. In the present embodiment, the data acquisition unit 2b is composed of a plurality of cameras capable of capturing images.

카메라는 식물의 줄기나 잎의 열분포, 3차원 모델링 등이 가능하도록 적외선(IR) 카메라, 근적외선(NIR) 카메라, 형광(florescence light) 카메라, 열화상 카메라(Thermal camera), 3D 카메라, RGB카메라 등을 분석대상 식물의 종류, 크기, 생육정도에 따라 선택적으로 설치하여 구성한다.The camera is equipped with an infrared (IR) camera, a near infrared (NIR) camera, a fluorescence light camera, a thermal camera, a 3D camera, an RGB camera, and the like to enable thermal distribution and three- Are selectively installed according to the type, size, and degree of growth of the plants to be analyzed.

그리고, 데이터획득부(2b)는 도3에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 종구동부(25a,25b)에만 설치되어 있지만 횡프레임(23)이나 횡구동부(24)에도 설치하여 희망하는 분석용 데이터를 획득할 수 있다.The data acquisition unit 2b is provided only in the first and second shafts 25a and 25b as shown in FIG. 3, but may also be installed in the transverse frame 23 and the transverse running unit 24, Data can be acquired.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 표현체 분석장치의 작용을 간략하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the plant expression analyzer according to an embodiment of the present invention will be briefly described.

도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 표현체 분석장치의 작용을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining the operation of the plant expression analyzer according to an embodiment of the present invention.

도3 및 도5에 도시된 바와 같이 전술한 바와 같이 구성된 식물 표현체 분석장치(2)를 조립하고 고정프레임(21)를 식물분석룸(2c)의 지지바(2d)에 결합하여 장착한다. 이후, 분석대상 식물(p)이 올려진 이송컨베이어(c)를 작동시켜 식물 표현체 분석장치의 하측으로 진입하게 되면 복수의 카메라로 구성된 데이터획득부(2b)가 제어부(미도시)의 제어하에 작동되면서 열화상 이미지, 2차원 및 3차원 이미지 등 각종 분석용 데이터를 획득할 수 있으므로 식물의 키, 줄기 및 잎의 크기, 모양, 색상, 개수 등을 분석할 수 있다. 3 and 5, the plant expression analyzing apparatus 2 constructed as described above is assembled and the stationary frame 21 is attached to the support bar 2d of the plant analysis room 2c. Thereafter, when the transfer conveyor (c) on which the plant to be analyzed (p) is mounted is operated to enter the lower side of the plant expression analyzer, the data acquisition unit 2b composed of a plurality of cameras is operated under the control of a control unit Since it can acquire various analysis data such as thermal image, two-dimensional and three-dimensional image, it can analyze the size, shape, color and number of the key, stem and leaf of the plant.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 표현체 분석장치(2)는 획득부구동장치(2a)를 작동시켜 데이터획득부(2b)를 X축, Y축 및 Z축 방향으로 이동시키고 선회시킬 수 있으므로 분석대상 식물(p)을 회전 및 상하로 움직이거나 이동시키지 않고 효과적으로 분석대상 식물(p)의 분석용 데이터를 획득할 수 있다.In particular, the plant expression analyzer 2 according to the embodiment of the present invention operates the acquiring unit driving apparatus 2a to move the data acquiring unit 2b in the X-axis, Y-axis, and Z- It is possible to obtain data for analysis of the plant p to be analyzed effectively without moving or moving the plant p to be analyzed by rotating and moving up and down.

보다 구체적으로 설명하면, 예컨대 횡프레임회전수단(22)의 회전모터(221)를 작동하게 되면 횡프레임(23)을 정역 방향으로 회전시킬 수 있어서 데이터획득부(2b)를 Y축을 기준으로 선회시킬 수 있으므로 외곽 둘레를 따라 회전되면서 분석대상 식물(p)의 분석용 데이터를 획득할 수 있다.More specifically, for example, when the rotary motor 221 of the transverse frame rotating means 22 is operated, the transverse frame 23 can be rotated in the normal and reverse directions to rotate the data obtaining unit 2b about the Y axis It is possible to obtain analysis data of the plant p to be analyzed while being rotated along the periphery.

그리고, 횡슬라이더구동부(243)를 작동하게 되면 횡가이드부재(241)를 매개로 횡슬라이더(242)가 좌우방향으로 이동되고 이에 결합된 장착부(25)가 벌어지거나 모아지게 되므로 데이터획득부(2b)에 의해 분석대상 식물(p)의 내외측 방향 분석용 데이터를 획득할 수 있다.When the transverse slider driving section 243 is operated, the transverse slider 242 is moved in the left and right direction via the transverse guide member 241, and the mounting section 25 coupled thereto is opened or collected. ) Of the plant p to be analyzed can be obtained.

또한, 종슬라이더구동부(253)를 작동하게 되면 종가이드부재(251)를 매개로 종슬라이더(252)가 상하로 이동되고 이에 결합된 획득부장착브라켓(26)이 연동되므로 상하이동되는 데이터획득부(2b)에 의해 분석대상 식물(p)의 상하방향 분석용 데이터를 획득할 수 있다.When the longitudinal slider driving unit 253 is operated, the longitudinal slider 252 is vertically moved via the longitudinal guide member 251 and the acquiring unit mounting bracket 26 coupled thereto is interlocked. Therefore, (2b) to obtain data for analysis in the up and down direction of the plant p to be analyzed.

아울러,본 발명에 따른 식물 표현체 분석장치는 제1 및 제2 종구동부(25a,25b)에 결합되는 획득부장착브라켓(26)에 회전구동부(27)가 구성되어 있으므로 X축을 기준으로 데이터획득부(2b)를 각운동 시키면서 분석대상 식물(p)의 분석용 데이터를 획득할 수 있다.In the plant expression analyzing apparatus according to the present invention, since the rotation drive unit 27 is formed on the acquisition unit mounting bracket 26 coupled to the first and second shafts 25a and 25b, It is possible to obtain analysis data of the plant p to be analyzed while moving the part 2b.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 식물 표현체 분석장치는 3차원 영상 이미지 등과 같은 각종 분석용 데이터를 획득하기 위해서 종래와 같이 식물이 식재된 화분을 회전시키거나 들어올리지 않고 복수의 카메라로 구성된 데이터획득부(2b)가 제어부의 제어하에 작동되는 획득부구동장치(2a)에 의해 자유롭게 움직이면서 각종 분석용 데이터를 효과적으로 획득할 수 있다.As described above, the plant expression analyzing apparatus according to the present invention can acquire various analysis data, such as a three-dimensional image image, by acquiring data of a plurality of cameras without rotating or lifting the plant- The analyzing part 2b can be freely moved by the acquiring part driving device 2a operated under the control of the control part to effectively acquire various analysis data.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 식물 표현체 분석장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않은 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be practiced in various other forms, such as those described in the following claims, It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

2:식물 표현체 분석장치 2a:획득부구동장치
2b:데이터획득부 2c:식물분석룸
21:고정프레임 22:횡프레임회전수단
221:회전모터 222,272:커플링부재
23:횡프레임 231:횡바
232:횡사이드바 233:접속부
24:횡구동부 24a:제1 횡구동부
24b:제2 횡구동부 241:횡가이드부재
242:횡슬라이더 243:횡슬라이더구동부
25:장착부 25a:제1 종구동부
25b:제2 종구동부 25c:고정브라켓
251:종가이드부재 252:종슬라이더
253:종슬라이더구동부 26:획득부장착브라켓
27:회전구동부 271:획득부회전모터2: Plant expression analyzing apparatus 2a: Acquiring section driving apparatus
2b: data acquisition part 2c: plant analysis room
21: fixed frame 22: transverse frame rotating means
221: rotation motor 222, 272: coupling member
23: transverse frame 231:
232: transverse side bar 233:
24: transverse moving part 24a: first transverse moving part
24b: second transversely moving section 241: transverse guide member
242: a lateral slider 243: a lateral slider driving part
25: mounting part 25a:
25b: second shrouded portion 25c: fixed bracket
251: longitudinal guide member 252:
253: longitudinal slider drive unit 26: acquisition unit mounting bracket
27: rotation drive unit 271: acquisition unit rotation motor

Claims (7)

식물 표현체 분석장치에 있어서,
분석대상 식물의 분석데이터를 획득하는 데이터획득부; 및
상기 데이터획득부가 장착되는 획득부구동장치를 포함하고,
상기 획득부구동장치는,
피설치부에 장착되는 고정프레임;
상기 고정프레임에 설치되고 회전력을 인가하는 횡프레임회전수단;
상기 횡프레임회전수단에 접속되어 회전되는 횡프레임;
상기 횡프레임에 설치되고 상기 데이터획득부를 횡방향으로 이동시키도록 작동되는 횡구동부; 및
상기 횡구동부에 접속되고 상기 데이터획득부가 장착되는 장착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 표현체 분석장치.
In a plant expression analyzer,
A data acquiring unit acquiring analysis data of a plant to be analyzed; And
And an acquiring unit driving device to which the data acquiring unit is mounted,
The obtaining section driving apparatus includes:
A fixing frame mounted on the mounting portion;
A transverse frame rotating means installed in the fixed frame and applying a rotational force;
A transverse frame connected to the transverse frame rotating means and rotated;
A transverse driving part installed in the transverse frame and operated to move the data obtaining part in a lateral direction; And
And a mounting part connected to the transverse driving part and to which the data acquiring part is mounted.
제1항에 있어서,
상기 장착부는,
상기 횡구동부에 접속되는 고정브라켓; 및
상기 고정브라켓에 설치되고, 상기 데이터획득부를 종방향으로 이동시키도록 작동되는 종구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 표현체 분석장치.
The method according to claim 1,
Wherein,
A fixing bracket connected to the transverse running portion; And
And an end effector installed in the fixing bracket and operated to move the data acquisition unit in the longitudinal direction.
제2항에 있어서,
상기 종구동부에 설치되는 획득부장착브라켓; 및
상기 데이터획득부를 각운동시키도록 상기 획득부장착브라켓에 설치되는 회전구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 표현체 분석장치.
3. The method of claim 2,
An acquiring portion mounting bracket installed on the driven shaft portion; And
And a rotation driving unit installed on the acquiring unit mounting bracket to exercise the data acquiring unit.
제3항에 있어서,
상기 종구동부는, 상기 고정브라켓에 결합되는 종가이드부재; 상기 종가이드부재에 접속되어 종방향을 따라 병진운동 하는 종슬라이더; 및 상기 종슬라이더에 구동력을 인가하는 종슬라이더구동부를 포함하고,
상기 종슬라이더에 상기 획득부장착브라켓이 결합된 것을 특징으로 하는 식물 표현체 분석장치.
The method of claim 3,
The extreme end driving unit includes a longitudinal guide member coupled to the fixing bracket; A longitudinal slider connected to the longitudinal guide member and translationally moving along the longitudinal direction; And a longitudinal slider driving unit for applying a driving force to the longitudinal slider,
And the acquiring section mounting bracket is coupled to the longitudinal slider.
제3항에 있어서,
상기 회전구동부는 상기 획득부장착브라켓에 설치되고 회전축에 상기 데이터획득부가 접속된 획득부회전모터로 구성되고,
상기 데이터획득부는 영상을 촬상할 수 있는 카메라로 구성된 것을 특징으로 하는 식물 표현체 분석장치.
The method of claim 3,
Wherein the rotation driving unit is constituted by an acquisition unit rotation motor provided in the acquisition unit mounting bracket and connected to the data acquisition unit on a rotation axis,
Wherein the data obtaining unit comprises a camera capable of capturing an image.
제2항에 있어서,
상기 횡구동부는, 상기 횡프레임에 길이방향으로 배치되는 횡가이드부재; 상기 횡가이드부재에 접속되어 횡방향을 따라 병진운동 하는 횡슬라이더; 및 상기 횡슬라이더에 구동력을 인가하는 횡슬라이더구동부를 포함하고,
상기 횡슬라이더에 상기 고정브라켓이 결합되어 구성된 것을 특징으로 하는 식물 표현체 분석장치.
3. The method of claim 2,
The transversely moving section includes: a transverse guide member disposed in the longitudinal direction in the transverse frame; A transverse slider connected to the transverse guide member and translationally moving along the transverse direction; And a lateral slider driving unit for applying a driving force to the lateral slider,
And the fixing bracket is coupled to the lateral slider.
제2항에 있어서,
상기 횡구동부는, 상기 횡프레임의 일측에 결합, 배치되는 제1 횡구동부와, 상기 횡프레임의 타측에 결합, 배치되는 제2 횡구동부로 구성되고,
상기 종구동부는 상기 제1 횡구동부에 결합되는 제1 종구동부와, 상기 제2 횡구동부에 결합되는 제2 종구동부로 구성된 것을 특징으로 하는 식물 표현체 분석장치.3. The method of claim 2,
Wherein the transverse running portion is constituted by a first transverse running portion coupled to one side of the transverse frame and a second transverse running portion coupled and disposed on the other side of the transverse frame,
Wherein the end-driven portion comprises a first end-driven portion coupled to the first transverse movement portion, and a second end-driven portion coupled to the second transverse movement portion.
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